Способ укрепления грунта
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Союз Советскиз
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 992657 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 110681 (21) 3302732/29-33
Р М К з Е 02 0 3/12 с присоединением заявки М—
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 30р1Я3. Бюллетень М 4 (Щ УДК 624; 138. .41(088.8) Дата опубликования описания 300183
Ф .1
М.H.Ïåðøèí и О.П.Ккм . ;
I- 1
Ленинградский ордена Трудового Красно2 сьЗнаменф инженерно-строительный институт (72) Авторы изобретения (21) Заявитель (54 ) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА
Изобретение относится к дорожному и аэродромному строительству, в част ности к укреплению грунта при возведении дорожных и аэродромных покрытий и оснований.
Известен способ глубинного закрепления грунта, включающий нагнетание под давлением в грунт водного раствора жидкого стекла, который обработан в магнитном поле(1).
Недостаток указанного способа заключается в том, что грунт обладает низкими прочностными свойствами в верхнем слое, ограничивающими область его применения.
Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигае.мому результату способ укрепления грунта, включающий введение в .грунт отвердителя полимерного материала, равномерное его распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала(2 3.
Неполное использование .качеств полимерного материала исключает возможность повышения прочности грунта.
Цель изобретения — повышение прочности грунта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающе му введение в грунт отвердителя по,лимерного материала, равномерное его распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала, перед введением в грунт отвердителя и полимерного ма" териала их перемещают в виде потока. со скоростью О, 25-2,5 м/с, одновре10 менно воздействуя на них электромагнитным полем напряженностью 4 ° 104-20 10 A/м, причем перед воздействием электромагнитного поля растворяют отвердитель в воде.
Технология способа заключается в том, что перед внесением в грунт отвердитель растворяют в воде и его водный раствор пропускают через электромагнитное поле напряженностью
20 (4-20) 10 А/м при скорости пересечения электромагнитного поля равной
0,25-2,5 м/с.
При тех же параметрах электромагнитного поля подвергается обработке водорастворимая смола. Обработанный водный раствор отвердителя вносят в грунт и перемешивают с ним до однородной массы. B полученную смесь вносят обработанную водорастворимую смолу и равномерно распределяют ее по всему объему смеси, затем. грунт
992657 с отвердителем и водорастворимой
1 смолой уплотняют.
Обработка электромагнитным полем способствует активации материалов в процессе их физико-химического вза.имодействия в укрепляемом грунте. 5
П р и м .е р 1. Грунт укрепляют карбамидной смолой марки КФ-NI . В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности. В качестве отвердителя применяют сульфат окисно- 30 го железа Fe< (90, ) . Для достижения .оптимальной влажности добавляют воду. 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 кг воды. Полученный раствор отвердителя пропус- $5 кают через электромагнитное поле напряженностью 20х10 A/м со скоростью
0,5 м/с.
Таблица 1
Напряженность электромагнитного поля при скорости перемещения компонентов
0,5 м/с, A/ì
Физико-механические свойства
1 1 1 (3,2х10 4,0х10
4 4
Предел прочности на сжатие при 20 С, МПа:
4,15
7,85
5,12.
710
3,98 водонасыщенных образцов после б сут. хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут водо- . насыщении
2,21
2,61
4,97
4,1
3,8
1,0
1,4
0,75
2,1
3,92
3,48
3,5
2,0
Пример 2 ° Грунт укрепляют карбамидной смолой марки КФ-МГ. В качестве грунта используют 2 кг песка средней крупности, а в качестве отвердителя - сульфат окисного железа. 65 неводонасыщенных образцов после 7 сут, хранения в воздушно-влажной среде;
Прочность на растяжение при изгибе при
20 С после б сут. хранения в воздушно-влажной среде и
1 сут. водонасыщении, мПа
Прочность на скалывание (структурное сцепление ) после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде, МПа
Карбамидную смолу в количестве
0,16 кг обрабатывают электромагнитным полем напряженностью 20 х 104A/м со скоростью движения в магнитном поле равной 0,5 м/с.
Обработанный водный раствор отвердителя вносят в песок и равномерно распределяют в массе обрабатываемого грунта. В полученную смесь отвердителя с укрепляемым песком вносят карбамидную смолу в количестве
0,16 кг и перемешивают до однородной массы. Из полученной смеси формуют образцы, диаметр которых равен высоте(а = Ь = 50 мм). Испытания образцов проводились по стандартной методике согласно СН 25-74 °
Результаты испытаний сведены в табл.1.
8,0х10 20х10 24х10
4 4 4
Для достижения оптимальной влажности добавляют воду. . Карбамидную смолу в количестве
0,16 кг подвергают электромагнитной активации при напряженности магнит992657 його поля равной .3,2 "10 A/м и скорости пересечения поля смолой
0,5 м/с. Затем 0,016 кг сульфата окисного железа растворяют в 0,14 к воды. Полученный водный раствор отвердителя вносят в песок и равномерно распределяют в массе обрабатываеТаблица 2
Скорость движения компонентов в электромагнитном поле при напряженности 20 х 10 A/è, 4 м/с
Физико-механические свойства
0,1 0,25 0,5 . 2,5 3,0 неводонасыщенных образцов после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде, 7,85 6,4 4 0
6,8
3,95 водонасыщенных образцов после б сут.хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут. водонасыщении
3,95
2,18
4,97 2,98 2,7
1,:4 1,0
0,87
1,2
0,8
39232022
3;4
1,98
Иэ табл.1 и 2 видно, что свойства грунта, укрепленного карбамидной смолой, зависят от напряженности электромагнитного поля и скорости перемещения исходных компонентов в этом поле. Так, при напряженности менее 4x104A/M o e 20x10 A/M прочностные показатели укрепленного грунта возрастают незначительно.
При скорости менее 0,25 и более 2,5 м/с прочностные показатели укрепленного грунта меняются незначительно и являются минимальными.
Пример 3. Исходные компоненты-примерах. Первоначально 0,14 кг воды пропускали через электромагнитПредел прочности на сжатие при 20 С МПа:
Прочность на растяжение при изгибе при 20ОС после б сут.хранения в воздушно-влажной среде и
1 сут водонасыщении, МПа
Прочность на скалывание (структурное сцепление) после 7 сут хранения в воздушно-влажной среде, МПа. мого грунта. Далее в полученную смесь вносят активированную карбамидную смолу и перемешивают до однородной массы. Из полученной смеси формуют образцы. Размеры образцов и их испы-. тания проводят аналогично. примеру 1, Результаты испытаний даны в табл.2.
1 1 1 1.ное поле напряженностью 20x10
4 со скоростью 0,5 м/с. В активированной воде растворили 0,016 кг сульфа-. та окисного железа. Затем этот раствор внесли в грунт и равномерно распределили в массе грунта. В полу50 ченную смесь внесли карбамидную смолу в количестве 0,16 кг и перемешали до однородной массы. Из полученной смеси сформовали образцы, испытания которых проводились аналогичS5 но испытаниям образцов в первых двух .примерах.
Результаты испытаний сведены в табл.3.
992657
Таблица 3
Физико-механические свойства
Предел. прочности на сжатие при 20, МПа после 6 сут. хране-. ния в воздушновлажной среде и
1 сут. водонасыщении
4,97
2,29
2,16
1,84
4,59
1,93
7,85
4,00
3.96, 0.8
1,4
0,8
3,92
2,12
1,98
3,7
Водонасыщение, об.В
3,1
3,7
Формула изобретения после 2.сут хранения в воздушно-влажной среде и 1 сут. водонасыщении
Предел прочности на сжатие при 20ОС, после
7 сут.хранения в воздушно-влажной среде, МПа
Предел прочности на растяжении при изгибе водонасьпценных образцов при 20 С после 6 сут, хранения в воздушновлажной среде и 1 сут. водонасыщении. МПа
Прочность на скалывание структурное сцепление) при 20ОС, после 7 сут. хранения в воздушновлажной среде, МПа
Из табл.3 видно, что при укреплении грунта с обработкой электромагнитным полем только воды физико-механические характеристики такого грунта всего на 3-6% выше, чем у не обработанного электромагнитным полем грунта, и на 40-75% ниже, чем у грунта, укрепленного предлагаемым способом.
Применение предлагаемого способа обеспечивает расширение возможности использования местных грунтов, что позволит ускорить ввод в эксплуатацию автомобильных и аэродромных покрытий и продлить срок их эксплуатации. 65
Способ укрепления грунта, включающий введение в грунт отвердителя полимерного материала, равномерное его распределение в грунте и введение в последний водорастворимого полимерного материала, отличающийся тем, что, с целью, повышения прочности грунта, перед введением в грунт отвердителя и полимерного материала осуществляют их перемещение в виде потока со скоростью 0,25-2,5 м/с с одновременным воздействием на них электромагнитного поля напряженностью
4 104- 20 .104A/ì, причем перед воэ992657
Составитель A.Прямков
Редактор Л.Пчелинская Техред И.Гайду Корректор М.Шароши
Тираж 671 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 390/35
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 действием электромагнитного поля производят растворение отвердителя в воде °
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 518553, кл. Е 02 P 3/12, 1976.
2. Беэрук В.М. Укрепление грун тов. М., "Транспорт", 1971, с.198.